حداکثر فاصله آزاد بین میلگردها + قوانین، نکات و اصول فنی

فاصله میلگردها از هم باید به‌گونه‌ای تعیین شود که از یک طرف بتن بتواند بین آرماتورها عبور کرده و به‌درستی متراکم شود و از طرف دیگر، میلگردها با توزیع مناسب، ترک‌خوردگی و نیروهای واردشده بر عضو بتنی را کنترل کنند. به همین دلیل نمی‌توان عددی مانند ۲۰۰ میلی‌متر را به‌عنوان حداکثر فاصله عمومی برای تمام تیرها، ستون‌ها، دال‌ها، دیوارها و فونداسیون‌ها در نظر گرفت.

حداقل فاصله معمولا با توجه به قطر میلگرد، اندازه سنگدانه و امکان بتن‌ریزی تعیین می‌شود؛ اما حداکثر فاصله به نوع عضو سازه‌ای، راستای آرماتور، محل قرارگیری آن، کنترل ترک و الزامات لرزه‌ای بستگی دارد. همچنین باید مشخص باشد که هر عدد مربوط به فاصله آزاد است یا فاصله محور به محور میلگردها.

تعریف فاصله آزاد بین میلگردها

فاصله آزاد بین میلگردها، کوتاه‌ترین فاصله میان سطح خارجی دو میلگرد مجاور است. این فاصله که با اصطلاح Clear Spacing شناخته می‌شود، فضای واقعی موجود برای عبور بتن و سنگدانه‌ها را نشان می‌دهد.

در مقابل، فاصله محور به محور یا Center-to-Center Spacing از مرکز یک میلگرد تا مرکز میلگرد مجاور اندازه‌گیری می‌شود و معمولاً در نقشه‌های سازه‌ای برای مشخص‌کردن آرایش آرماتورها به کار می‌رود.

فاصله محور به محور = فاصله آزاد + قطر میلگرد

برای مثال، اگر قطر میلگرد ۲۰ میلی‌متر و فاصله آزاد آن با میلگرد مجاور ۴۰ میلی‌متر باشد، فاصله محور به محور دو میلگرد برابر با ۶۰ میلی‌متر خواهد بود. کنترل این فاصله یکی از بخش‌های اصلی اجرای صحیح آرماتوربندی پیش از بتن‌ریزی است.

فاصله مناسب میلگرد در تیر

در میلگردهای موازی قرارگرفته در یک سفره، حداقل فاصله آزاد نباید از بزرگ‌ترین مقدار میان موارد زیر کمتر باشد:

• ۲۵ میلی‌متر؛
• قطر بزرگ‌ترین میلگرد؛
• ۱.۳۳ برابر اندازه اسمی بزرگ‌ترین سنگدانه بتن.

اگر میلگردهای تیر در دو یا چند سفره قرار گیرند، بهتر است میلگردهای ردیف بالایی تا حد امکان در امتداد میلگردهای ردیف پایین چیده شوند تا مسیر عبور بتن مسدود نشود. فاصله آزاد میان سفره‌ها نیز نباید از ۲۵ میلی‌متر یا قطر بزرگ‌ترین میلگرد کمتر باشد.
(مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش ۱۳۹۹)

حداکثر فاصله میلگردهای طولی تیر عدد ثابتی نیست و باید براساس مقدار آرماتور محاسباتی، عرض مقطع، کنترل ترک و جزئیات نقشه سازه تعیین شود.

در محل قلاب‌ها، خم‌ها، وصله‌ها و اتصال تیر به ستون احتمال تراکم آرماتورها بیشتر است. شعاع و محل خم نباید در کارگاه به‌صورت سلیقه‌ای تغییر کند؛ زیرا اجرای نادرست خم‌کاری میلگرد می‌تواند فاصله مفید بین آرماتورها، طول مهاری و امکان بتن‌ریزی را تحت تأثیر قرار دهد.

حداقل فاصله میلگردهای طولی در ستون

ستون‌ها معمولاً به دلیل وجود میلگردهای طولی، خاموت‌ها، سنجاقی‌ها و میلگردهای اتصال تیر، با تراکم بیشتری نسبت به بسیاری از اعضای سازه روبه‌رو هستند. حداقل فاصله آزاد میان میلگردهای طولی ستون نباید از بزرگ‌ترین مقدار زیر کمتر باشد:

• ۴۰ میلی‌متر؛
• ۱.۵ برابر قطر بزرگ‌ترین میلگرد طولی؛
• ۱.۳۳ برابر اندازه اسمی بزرگ‌ترین سنگدانه بتن.

برای مثال، در ستونی با میلگرد قطر ۲۵ میلی‌متر و سنگدانه ۲۰ میلی‌متر، سه معیار به‌ترتیب برابر ۴۰، ۳۷.۵ و حدود ۲۶.۶ میلی‌متر هستند؛ بنابراین حداقل فاصله آزاد موردنیاز ۴۰ میلی‌متر خواهد بود.

حداکثر فاصله میلگرد طولی ستون

حداکثر فاصله میلگردهای طولی ستون باید با نحوه مهار جانبی آن‌ها توسط خاموت یا سنجاقی، نوع قاب و سطح شکل‌پذیری سازگار باشد. بنابراین، تعیین یک فاصله ثابت برای تمام ستون‌ها دقیق نیست. نسبت و آرایش میلگردهای طولی نیز به ابعاد مقطع، مقاومت مصالح، بار محوری، لنگرها و الزامات لرزه‌ای وابسته است و باید مطابق محاسبات و نقشه مصوب کنترل شود.

حداقل و حداکثر فاصله آرماتور در فونداسیون

فاصله میلگردهای فونداسیون به نوع شالوده، ضخامت آن، نیروهای طراحی، راستای آرماتورها و کنترل ترک بستگی دارد. بنابراین، عددی مانند ۲۰۰ میلی‌متر را نمی‌توان حداکثر فاصله عمومی تمام شالوده‌ها دانست و مقدار نهایی باید از محاسبات و جزئیات نقشه سازه استخراج شود. فاصله‌های درج‌شده در نقشه نیز معمولاً به‌صورت محور به محور هستند.

اصول تعیین حداقل فاصله بین میلگردها در فونداسیون

در هر شبکه، حداقل فاصله آزاد میان میلگردهای موازی نباید از بزرگ‌ترین مقدار میان ۲۵ میلی‌متر، قطر بزرگ‌ترین میلگرد و ۱.۳۳ برابر اندازه اسمی بزرگ‌ترین سنگدانه بتن کمتر باشد. این کنترل باید برای هر سفره آرماتور و در محل وصله‌ها، خم‌ها و تقاطع میلگردها نیز انجام شود.

رعایت صرف این حداقل‌ها همیشه برای اجرای مناسب کافی نیست. در محل اتصال ستون به فونداسیون ممکن است میلگردهای انتظار، شبکه‌های فوقانی و تحتانی، خاموت‌های پدستال، بولت‌ها و قطعات مدفون در یک محدوده جمع شوند. در چنین شرایطی باید علاوه بر فاصله قانونی، مسیر ورود بتن و امکان استفاده از تجهیزات تراکم نیز بررسی شود.

کنترل تراکم آرماتور در فونداسیون

تراکم میلگردها در اطراف ستون‌ها، پدستال‌ها، بولت‌ها و محل وصله میلگردهای انتظار می‌تواند عبور بتن و دسترسی ویبراتور را محدود کند. پیش از بتن‌ریزی باید محل وصله‌ها و قطعات مدفون هماهنگ، ردیف‌های میلگرد منظم و شبکه‌ها با خرک و اسپیسر مناسب تثبیت شوند. هرگونه تغییر در قطر، تعداد یا محل میلگردهای اصلی فقط با تأیید طراح سازه مجاز است.

فاصله میلگردها در دال بتنی

فاصله آرماتورها در دال و دیوار به نوع عضو، راستای میلگرد و نقش آن در سازه بستگی دارد. در دال باید میان آرماتور خمشی اصلی، آرماتور افت و حرارت و میلگردهای تقویتی تفاوت قائل شد؛ زیرا محدودیت فاصله آن‌ها در دال‌های یک‌طرفه و دوطرفه و در مقاطع مختلف یکسان نیست.

در نواحی دارای لنگر مثبت یا منفی بیشتر، اطراف تکیه‌گاه‌ها، بازشوها و محدوده‌های بحرانی برش پانچ، فاصله میلگردها باید مستقیماً از محاسبات و نقشه سازه کنترل شود. بنابراین، رابطه‌ای مانند «دو برابر ضخامت دال یا ۳۵۰ میلی‌متر» را نمی‌توان به تمام نقاط دال تعمیم داد.

نکات فاصله‌گذاری آرماتور در دیوارهای بتنی و برشی

در دیوار بتنی باید آرماتورهای قائم و افقی به‌صورت جداگانه بررسی شوند؛ زیرا آرماتور قائم بیشتر در تحمل خمش و نیروهای محوری و آرماتور افقی در کنترل ترک و مقاومت برشی نقش دارد. محدودیت فاصله این دو راستا الزاماً یکسان نیست.

نوع دیوار نیز در تعیین فاصله مؤثر است. ضوابط دیوار باربر، دیوار حائل و دیوار برشی یکسان نیست و در دیوارهای عضو سیستم مقاوم لرزه‌ای، سطح شکل‌پذیری و جزئیات لرزه‌ای باید در نظر گرفته شود.

در دیوارهای برشی، نواحی مرزی، اطراف بازشوها، محل اتصال به شالوده و تیرهای هم‌بند معمولاً به آرماتورگذاری ویژه و متراکم‌تری نیاز دارند. در این نواحی، فاصله میلگردها باید براساس نقشه و جزئیات اختصاصی کنترل شود و نمی‌توان رابطه‌ای مانند «کمتر از سه برابر ضخامت دیوار یا ۳۵۰ میلی‌متر» را به تمام دیوار و همه راستاهای آرماتور تعمیم داد.

در دیوارهای دارای دو شبکه آرماتور، فاصله میان شبکه‌ها، تثبیت آن‌ها با رابط مناسب و باقی‌ماندن مسیر کافی برای بتن‌ریزی و تراکم نیز باید پیش از اجرای قالب کنترل شود.

جدول حداقل و حداکثر فاصله میلگردها

در جدول زیر، معیارهای کلی فاصله آزاد میلگردها و مبنای تعیین حداکثر فاصله در اعضای مختلف سازه خلاصه شده است.

توجه: حداقل فاصله معمولا به‌صورت فاصله آزاد میان سطوح میلگردها کنترل می‌شود؛ اما فاصله‌های درج‌شده در نقشه‌های اجرایی غالباً محور به محور هستند. حداکثر فاصله آرماتورها عدد ثابتی برای تمام اعضا نیست و باید مطابق نوع عضو، محل مقطع و نقشه سازه تعیین شود.

فاصله آرماتورها در تیرهای عمیق

تیر عمیق برخلاف تیر معمولی، عضو خطی با توزیع ساده تنش نیست. در این تیرها، بار می‌تواند از طریق مسیرهای فشاری بتن و کششی میلگردها به تکیه‌گاه منتقل شود؛ به همین دلیل، آرایش آرماتورها معمولاً براساس مدل خرپایی و جزئیات اختصاصی نقشه تعیین می‌شود.

فاصله آرماتورهای افقی و قائم جان باید به‌گونه‌ای باشد که ترک‌های مورب کنترل شده و نیروها در سطح جان توزیع شوند. در نواحی نزدیک تکیه‌گاه، محل اعمال بار و گره‌های مدل خرپایی، تراکم آرماتور بیشتر است و باید طول مهاری، محل خم‌ها و امکان عبور بتن هم‌زمان کنترل شوند.

نکات ویژه فاصله‌گذاری آرماتور در تیرهای عمیق

در اجرای تیر عمیق نباید فقط فاصله میلگردهای طولی پایین بررسی شود. شبکه آرماتور جان، میلگردهای مهاری، خاموت‌ها و آرماتورهای تقویتی اطراف تکیه‌گاه نیز ممکن است مسیر بتن‌ریزی را محدود کنند. پیش از بستن قالب باید امکان عبور بتن، ورود شیلنگ ویبراتور و تثبیت کامل شبکه آرماتور کنترل شود. 

تأثیر فاصله میلگرد بر تراکم بتن

فاصله کمتر از حد مجاز، عبور بتن و سنگدانه را دشوار کرده و احتمال حبس هوا، کرموشدگی و ایجاد حفره در اطراف میلگردها را افزایش می‌دهد. فاصله بیش از مقدار نقشه نیز می‌تواند توزیع آرماتورها و کنترل ترک را مختل کند. پیش از بتن‌ریزی باید فاصله میلگردها، محل وصله‌ها، پوشش بتن، ثبات اسپیسرها و دسترسی ویبراتور کنترل شود. هدف، ایجاد تعادل میان عملکرد سازه‌ای و قابلیت اجرای صحیح بتن است.

مقایسه آیین‌نامه‌های معتبر در فاصله‌گذاری میلگردها

مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ACI 318 و Eurocode 2 همگی بر رعایت حداقل فضای لازم برای بتن‌ریزی و کنترل حداکثر فاصله متناسب با عملکرد عضو تأکید دارند؛ اما ساختار ارائه ضوابط و برخی روابط آن‌ها متفاوت است.

بنابراین، نباید یک رابطه از ACI یا Eurocode بدون بررسی دامنه کاربرد آن وارد پروژه‌ای شود که مبنای طراحی آن مبحث نهم است. نقشه‌های مصوب سازه و مرجع مشخص‌شده در مدارک پروژه، ملاک کنترل نهایی هستند.

نمونه اجرایی کنترل فاصله میلگرد در فونداسیون متراکم

در یک فونداسیون متراکم، کنترل فاصله از مقایسه سه عدد آغاز می‌شود: قطر میلگرد، حداقل فاصله ثابت و مقدار وابسته به اندازه سنگدانه. پس از تعیین حداقل فاصله آزاد، باید آرایش شبکه‌های بالا و پایین، میلگردهای انتظار ستون، بولت‌ها، وصله‌ها و آرماتورهای تقویتی روی نقشه اجرایی بررسی شود.

برای مثال، اگر مسیر ورود بتن یا ویبراتور در اطراف پدستال مسدود باشد، راهکار صحیح حذف یا جابه‌جایی خودسرانه میلگرد نیست. ابتدا می‌توان محل وصله‌ها را منظم کرد، میلگردهای انتظار را تثبیت نمود و تداخل بولت‌ها را برطرف کرد. اگر همچنان امکان اجرا وجود نداشته باشد، اصلاح قطر، تعداد یا آرایش میلگردها باید به طراح سازه ارجاع شود.

اجرای موفق زمانی محقق می‌شود که فاصله‌های نقشه، حداقل فضای لازم برای بتن‌ریزی و جزئیات مهاری به‌صورت هم‌زمان رعایت شوند؛ نه اینکه فقط تعداد میلگردها یا یک فاصله عددی کنترل شود.

جمع‌بندی

حداقل فاصله آزاد میلگردها عمدتاً برای عبور بتن و سنگدانه تعیین می‌شود؛ اما حداکثر فاصله به نوع عضو، نقش آرماتور، کنترل ترک و الزامات لرزه‌ای وابسته است. بنابراین، عددی مانند ۲۰۰ میلی‌متر را نمی‌توان به تمام تیرها، ستون‌ها، دال‌ها، دیوارها و فونداسیون‌ها تعمیم داد. ملاک نهایی اجرا، ضوابط مبحث نهم و جزئیات نقشه مصوب سازه است.

منابع و مراجع

• مقررات ملی ساختمان ایران، مبحث نهم: طرح و اجرای ساختمان‌های بتن‌آرمه، ویرایش ۱۳۹۹.
• ACI 318-19: Building Code Requirements for Structural Concrete.
• EN 1992-1-1:2004: Eurocode 2 – Design of Concrete Structures.